[发明专利]铸坯的连续铸造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过使用一对辊来压下铸坯(slab)从而减少作为内部缺陷的疏松(日文：ザク)、气孔以及缩孔的产生的铸坯的连续铸造方法，特别是涉及一种使用能够移动的辊的连续铸造方法。

背景技术

现在，在钢的制造中，通过连续铸造法铸造铸坯，为了最终产品，而通常对其铸坯实施初轧、轧制等加工。但是，现状是，作为最终产品，例如像锅炉水箱、大型模具的坯料那样截面较大的大型坯料需要小批量和大截面的铸坯，因此用于大型坯料的铸坯不是连续铸造的，而是将钢液流入铸型使其凝固而铸造为大型钢锭，这是现状。以下，将该方法称为“钢锭法”。

尽管是小批量，通过钢锭法铸造大型钢锭的效率明显低于连续铸造法的效率，另外，若考虑钢锭上部冒口的必要性或者钢液残留于浇道、浇铸管等，成品率非常低。另外，这里所说的冒口是指，在浇铸钢锭时，用于防止因钢液的凝固收缩产生的缩孔、收缩裂纹而补充凝固收缩量的钢液。

而且，在利用连续铸造法铸造了大截面的铸坯的情况下，在铸坯的中心部产生的疏松、作为气泡缺陷的气孔以及偏析容易变大。这里所说的疏松是指，在铸造合金板坯(日文：合金スラブ)时，产生于板坯的中心部的空洞缺陷。另外，在铸造结束时，停止向铸型内供给钢液后，由于凝固收缩，在从铸坯的弯液面(液面)直到其铸造方向下游侧部分产生在通常的钢锭法中能够看到那种的较大的缩孔。这些内部缺陷等不仅使产品的成品率恶化，而且有时会残留于最终产品，成为产品缺陷的主要原因。

作为内部品质良好的大截面的铸坯的制造方法，在专利文献1中，提出如下一种方案：在用于制造特厚扁平铸锭等的、从厚度的方面来看难以在以往的连续铸造机中铸造的大型钢锭的半连续铸造中采用倒锥状的铸型。另外，在该专利文献1中记载有能够通过用电气方法加热钢锭顶部(上部)的弯液面来进一步提高钢锭的品质。

在专利文献2中，记载有如下内容：在铸坯的连续铸造中，通过将铸坯的形状设为两侧面朝向上方逐渐扩开的锥状，能够减少疏松、气孔等内部缺陷的产生。

另一方面，通常公知有如下方法：为了在铸坯的连续铸造中减少气孔、偏析等内部缺陷，在凝固末期压下铸坯的表面。例如，在专利文献3中，记载有未凝固压下铸坯的方法。

如专利文献1和2中所记载的技术那样，通过采用锥状的铸型、将铸坯的形状设为锥状，能够在某种程度上弥补以往的冒口的作用。但是，在这些方法中，浇铸方法复杂且设备成本较高，可是抑制疏松和气孔的效果有限，并且随着铸坯的截面变大而其抑制效果变小。另外，对于加热铸坯上部的弯液面的方法，当铸坯长度较长时，则得不到内部品质提高到铸坯的中央部的效果，并在设备方面价格昂贵，且能源方面也不经济,因此不能称为非常有效的方法。

对此，像通常的连续铸造机的连续铸造那样，将铸坯用辊等自表面压下，从而在内部的气孔的产生阶段将内部的气孔消除的方法(在线压下法)是绝对非常有效的方法。但是，在将该在线压下法用于大截面的铸坯的连续铸造的情况下，有以下两个问题，

第1个问题是，在线压下法并非是在铸造的哪个阶段都可以挤压产生于铸坯的气孔，而是有最合适的压下时期。例如，若在气孔的生成阶段压下铸坯，则在中心固相率从0.5左右到完全凝固之间的凝固末期的时期较好，若是完全凝固后，则在铸坯的中心部的温度还足够高的刚凝固之后的时期较好。因此，在通常的连续铸造中，通常在连续铸造机的出口附近这样的特定的位置设置压下辊等压下装置。

但是，在铸造大截面的铸坯的情况下，利用设置于连续铸造机的出口附近的压下装置，在最适合于挤压疏松和气孔的条件下压下铸坯时，为了确保到铸坯完全凝固为止的时间，需要将连续铸造机的长度形成得较长。在此，自铸型内的弯液面到铸坯的最终凝固位置的长度能够认为与铸坯的厚度的2次方成正比。因此，例如若将厚度300mm的铸坯的情况作为基准，则对于厚度900mm的铸坯需要用9倍长度的连续铸造机，需要巨大的建设费用。